由于佛教通过各种渠道和方式，沿着丝绸之路传入包括兰州在内的西北地区，为很多人所信仰，使西北地区原有的本土文化受到冲击和影响。而本土文化为了应付这种冲击和挑战，也开始用本土文化来改造外来的佛教文化，从而使西方佛教及佛教文化在西北开始了本土化（民族化）的过程。这一过程的结果最终使兰州乃至整个西北地区的多民族多元文化发生了重大的变异，同时也给孕育中的兰州士人文化增添了新的内容。由于佛教文化逐渐渗透于兰州原有的文化之中，因而使兰州文化逐渐形成为具有佛教文化内涵的多元文化。
受西方佛教东传的影响，到魏晋南北朝时期，兰州已有相当规模的佛寺，而高僧法显也是经兰州过黄河西行求法。法显等到兰州时，正值四月，按佛家传统惯例，于四月十五日至七月十五在西秦国都苑川城（今榆中县苑川河流域）佛寺中夏坐。所谓夏坐，即在雨季坐禅修行。西秦则在其国都苑川大兴佛教，并供养与法显同来的玄高、昙弘、玄绍等为国师，同时供养的佛教弟子三百多人。后来高僧智猛等15名僧人，再次沿法显所走路线去天竺求学，20年后东归，往返都经过兰州。
在佛教影响逐步扩大的同时，兰州地区也出现了佛寺和本土僧人，其中释宝志是在佛教界有很大影响的兰州本土僧人。据有关记载，释宝志是宋齐梁间金城人，佛教高僧。先在红泥沟修行，后至江东道林寺，齐武帝迎入华林园。好为谶记，人称“志公符”。著有《文字训释》三十卷。
关于释宝志在红泥沟修行的事，至今在兰州还流传着一个个美丽的传说。据说志公当年修道时，每天晚上蛙声阵阵，打扰得他很难静下心来修行，于是他念动咒语，把青蛙全都驱赶到沟外，从此，红泥沟里再也没有了青蛙，至今也听不到青蛙的叫声。还有一个传说是说他修行的时候，口里老是含着一个珠子，每到晚上修行时，他就把珠子从窗口抛到红泥沟的石堆里，然后再出洞去摸黑把珠子找回来。
找回后再把珠子从窗口抛到红泥沟的石堆里，然后再找回来，就这样抛了找，找了再抛，夜夜如此，风雨无阻。过了几年后，有天夜里他抛出的珠子竟然发起了光来，他知道修炼即将成功，非常高兴。有一天夜里他梦见出外去化缘，有一个老太婆赠给了他两个油饼，他把油饼放在袖子里拿了回来。醒来一摸袖口，果然有两个油饼，从那以后他就飞升到天上去了。
清代邓隆所撰的红泥岩门联提到释宝志在红泥岩修行的事，门联写道：
真灵虽还虚，偶过此蛙谷鹰巢，当忆朱家旧事；三教原一贯，何妨邀儒流道侣，来与弥勒同龛。
联语中的“朱家”就是指主祀宝志和尚的红泥岩志公洞，“旧事”是指宝志和尚曾在红泥岩修行的事。民国时期的慕寿祺也为红泥岩志公洞提过一副对联，联中提到志公修行时念咒禁止蛙鸣的事。对联写道：
岗占独龙，遗像我曾敬仰；
神能伏虎，咒蛙人又奚疑？
在魏晋南北朝时期，兰州周边地区的古金城郡范围内，也已出现了大量佛教建筑，这从一个侧面说明了今兰州地区在魏晋南北朝受佛教影响之大。曾建都于今兰州市榆中县的西秦乞伏氏十分崇信佛教，当时的僧人如玄绍、玄高、昙弘等都相继来到西秦境内。被列为全国重点文物保护单位、与今兰州市南部接壤、古代属金城郡范围的永靖县炳灵寺石窟即开凿于西秦时期。为西秦乞伏炽盘于建弘前后所开凿。最有代表性的第169窟就是乞伏炽盘所开，并在佛像上方有“建弘元年（420年）岁在玄枵三月二十四日造”题记。据郭方忠、张克复、吕靖华主编的《甘肃大辞典》介绍，该石窟位于县城西南35公里处黄河北岸小积石山中。小积石山相传为大禹治水时积石之处，千峰壁立，如万笏朝天，黄河飞流，似巨龙奔海。“炳灵”是藏语十万佛音译的简称，原称唐述窟，唐代改称灵岩寺，宋代始称炳灵。现存窟龛200余个，造像有佛、菩萨、弟子、天王等，高者达28米，小者仅25厘米。壁画有说法图、千佛、观音、供养人等。造像因时代不同而不同，西秦时期造像高鼻大眼，颇具西域民族特征；唐代的则丰满健美，精湛逼真，特别是菩萨像，薄裙飘带，满身缨络，腰身曲斜，娥眉凤眼，口唇微启，面含羞涩，是典型的少女形象。壁画构图古朴，线条流畅，着色艳丽。元明时代以密宗为内容的壁画，线条严谨圆润，色彩浓重热烈，具有鲜明的时代特征。窟中还保存有许多当时的游人题记，其中崔琳题记，记述开元中唐蕃议和，崔琳受命西使途经灵岩寺一事，尾署正、副使以下官员姓名72人，可见使团规模之大。炳灵寺石窟现为全国重点文物保护单位。
隋唐时期，兰州成为丝绸之路重镇之一后，中西文化的交流更趋频繁，加之西方各国使节往来不断在兰州停留，对兰州地区佛教和佛学的发展起了一定的推动作用，佛教影响进一步扩大和加深。
唐初玄奘西行取经，往返都经过兰州。玄奘（600—664年），今河南偃师县人，俗姓陈，名袆，法号玄奘，在神话小说《西游记》中被称为唐僧。
玄奘西行过陇山后，沿渭河西行，经渭源，过狄道，越沃干岭，沿阿干河谷到达兰州。由兰州城北金城关对面的白马浪一带渡过黄河，向西沿庄浪河谷西去。至今兰州还留有白马浪的传说，兰州市根据这一传说，在白马浪黄河南岸塑了唐僧西天取经的雕塑。
这一时期，兰州城区出现了大量佛寺，最著名的有三大寺院，即庄严寺、嘉福寺（亦名木塔寺）、普照寺（又名大佛寺）。从现有史料看，这些寺院建筑都是僧人与士人、宗教文化与士人文化结合的产物。
庄严寺原址位于兰州市张掖路北侧今“兰州晚报社”院内，是旧金城名刹之一，也为兰州市现存建造年代最早的古建筑。据《重修皋兰县志》记载：“庄严寺相传为薛举故宅，在城中鼓楼西，唐初建，元至元年间重修，明成化十六年（1480年）兰州都指挥刘瑛再修。”现存大殿三座，1963年公布为省级重点文物保护单位。
庄严寺原建筑群规模宏大，布局严谨，有山门、朝房、过殿、大殿、后殿，并建有东、西陪殿、厢房、钟鼓楼及跨院，构成完整的三进院落及官园等四组建筑，为兰州珍贵的文化遗产。庄严寺以“塑绝”、“写绝”、“画绝”三绝名动金城。
塑绝指寺内佛教造像。庄严寺造像有过殿内的韦陀及布袋和尚，殿两侧天王四大金刚；大雄殿（正殿）内塑的三佛二弟子四菩萨；后殿所塑五佛。据《兰州市志·文物志》记载，大雄殿内的三佛从其手印和持物上看，应为法、报、应三身佛，三佛均前额宽广，两颊丰满，颜面方圆，双目微闭，作沉思状，神态庄严。头盘螺髻，肩宽背挺，结跏跌坐于仰覆莲束腰佛座上，神采异常。此三佛塑坐于大殿内明、次间金槽内。明间中佛前左、右两侧侍立迦叶、阿难二弟子，其中迦叶身驱前倾，静中欲动，表情深沉，脉络曲张，刻划了迦叶为一苦行僧的表像；阿难则双手合什，面容清秀，刻划了一个少年僧人的典型形象。三佛两侧分立四菩萨，均戴花冠、着披带、秀发垂肩、胸腹袒露、缨络缠身、飘带飞舞、裙折衣绉，形象完美。佛像身后均浮雕背光，纹饰为火焰纹、瑞草纹、几何纹，每幅背光顶部都塑一金翅鸟，两侧蹲有瑞兽，体现了藏传密宗的成分。后殿内的五佛，雕塑也非常精美，据清道光三年（1823年）《补修五佛殿记》碑载：“夫后殿塑像，神妙倾覆六州真无匹，莲衣细叠直超九府少有双。”关于佛妆，据《补修五佛殿记》碑载，清嘉庆间曾“金妆正殿法身”，这是重修庄严寺时对佛像妆金，后代均保持下来。其他各尊造像均绘彩，菩萨肢体涂白色，衣裙则为红、褐、青、绿等色。众像高2米至2．5米不等。“塑绝”是庄严寺的骄傲。
写绝，也谓“书绝”。是指悬挂于大雄殿明间檐下“大雄殿”横匾之后的庄严寺额“敕大庄严禅院”六个大字。为元代至元年间重修时所书。竖额高约1．5米，宽约1米，四周镶木雕纹饰额边，额心镂刻“敕大庄严禅院”六字，竖排两行，每行三字。竖额字体工整，笔划厚重，饱满有力，醒目庄重。额旁有兰州金翼乾书写之考证木牌一块，上书：“考此敕大庄严禅院六字为元代李浦光所书，字体遒劲，直逼鲁公，邑乘称其写绝，汹非虚也。特悬之以供艺术家欣赏云。”画绝，是指大雄殿内明间佛像后壁整壁所画之观音像。像高约2米，据介绍观音画像的一横幅纸条云：“观音形体高妙，有吴道子画风。”又据《甘肃新通志稿·金石志·壁画》载：“庄严寺壁观音像，在兰州城内，即俗所称三绝者也。盖寺中榜书仿颜鲁公笔意者为书绝。佛像庄严端好为塑绝。观音为画绝，云壁高丈余，像作安禅状，首覆纱壳，如迎风欲举，洵宋元高手所作。”画像身材比例适度，体态端庄大方，丰颊宽额，造型特点与殿内塑像一致。头饰繁华，头巾下花朵簪钗密而不乱，既着意局部妆饰，也经意整体效果。
所绘衣饰用色淡雅，并以工整的线条刻画衣带飘逸，静中有动。绝无多余之线条，极具工笔之风，故被世人称为画绝。
普照寺又名大佛寺，故址在今兰园（少年宫），据史书记载，为唐初敕建，历经宋、元、明、清数代重修、扩建，其规模已是兰州佛寺之首。又据《兰州市志·文物志》记载，普照寺坐北朝南，主要建筑有山门、金刚殿、天王殿、大雄殿、法轮殿、藏经楼、观音堂、灶君殿、钟鼓楼等。各殿均有塑像，其中大雄殿三尊佛像，塑工极佳。明间后壁所绘大悲观音佛像，计有十一个头，四十二只手臂，每只手各持法器一件，金碧辉煌，绚丽多彩。大雄殿后为法轮殿，是一座具喇嘛教特征的佛殿。该殿建于元代。“喇嘛”为藏语语音，译意为“上师”。普照寺法轮殿内有一嘛呢法轮，木制，高约10米，八面六层，每面每层各塑佛像一尊，计四十八尊法像，巨大法轮固定于大梁与地面间，即推即转，轮上写“法轮恒转”、“雨花金界”八字轮额。轮旁有柱，柱上攀龙四条。法轮殿后为七楹藏经阁，阁内正中供奉文殊、观音、普贤三菩萨塑像，两侧分立药师、释迦、弥陀、韦驮等木雕佛像及铜接引佛，后壁绘千佛。阁内东、西壁各镶木橱四个，橱内存放明万历太后所赐《大藏经》640部，计6346卷。木橱外绘菩萨立像八尊，高约丈余。藏经阁内塑、雕、绘均极工致，深为瞻仰者赞赏。普照寺钟楼内悬铁钟一座，钟高3米，口径2米，重达万斤，为金章宗泰和二年（1202年）侍鉴郭镐监造。铁钟铸造精良，声音宏远，并铸铭：“仙闻生喜，鬼闻停凶，击破地狱，救苦无穷”十六字，昔日“金城八景”之一“古刹晨钟”即指普照寺内悠远的钟声。
民国十七年（1928年）普照寺内部分殿堂被国民军辟为“中山市场”。1939年2月23日，日本飞机空袭兰州，普照寺被夷为平地，只有“泰和铁钟”幸存于残垣瓦砾之中。
嘉福寺旧名宝塔寺，俗名木塔寺，在城内西北隅，即今“木塔巷”北端。为唐贞观四年（630年）冬，高昌国王麴文泰长安朝拜太宗李世民，在返回途中路过金城时捐资修建。嘉福寺木塔是兰州建造最早、最有名望的佛塔。据《重修皋兰县志》载：“嘉福寺，旧名宝塔寺，俗名木塔寺，在城内西北隅，唐贞观九年（635年）高昌王建，元至元年间重修，赐名嘉福，明永乐中重建，宣德六年，成化三年，嘉靖三十五年肃藩屡修”。“国朝（清）康熙二十五年巡抚叶穆济、道光十三年总督杨遇春再修”。“寺有木塔，十三层，高入云霄，康熙初毁于火，重建之后较旧制卑小矣，同治十三年复毁于火”。
麴文泰是虔诚的佛教信徒，唐贞观年间，高僧玄奘赴印度取经途经高昌国，麴文泰将玄奘奉为上宾，拜为国师，结为兄弟，并经常带着嫔妃、大臣一起听玄奘讲经说法，麴文泰欲留玄奘辅佐国事，但玄奘坚辞西行，并以绝食明志，无奈，麴文泰敬赠玄奘大笔盘缠，送行百里，于交河（今新疆吐鲁番西侧）挥泪相别。唐贞观四年（630年），麴文泰到唐都长安晋见唐太宗李世民，唐太宗认麴文泰之妻为宗亲“诏赐李氏、封常乐公主”。回国途中，麴文泰慷慨解囊，在故乡金城造佛塔一座，此塔即为嘉福寺木塔。木塔建筑制式为十三层楼阁式，高50余米，塔身呈八角形，自下而上，逐层缩小，该塔每层每面均雕佛像及以民间传说为内容的图画，塔刹为宝珠形，生铁铸成，直径约1．7米，上铸“宝塔建于唐贞观九年（635年）”9个字。
